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"Fundamentos de Electricidad y Magnetismo"
Laboratorio 2. Caracterización de los Elementos de un Circuito.
Norida Joya Ramírez Cód. 273438
Nataly Cubides Zúñiga Cód. 273431
Andrés Antonio Barrera Cód. 273459
Israel Ricardo Bernal Cód. 261613
Resumen. El voltaje, la corriente y la resistencia eléctrica son los parámetros básicos de todo circuito
eléctrico y electrónico. La manipulación de estos parámetros de manera controlada nos permite
utilizar dichos circuitos para la caracterización experimental de los diferentes elementos que usamos
en el laboratorio, (resistencias y bombillo) para el entendimiento optimo de su comportamiento. Para
ello utilizamos diferentes circuitos dispuestos de tal manera que se viera su comportamiento al
introducir elementos de medición y variar la carga entregada por la fuente.
1 Marco Teórico
1.1 Corriente
La corriente eléctrica es el flujo de cargas eléctricas.
En un conductor sólido son los electrones los que
transportan la carga. En los fluidos, el flujo de carga
eléctrica puede deberse tanto a los electrones como a
los iones positivos y negativos. La cantidad de
corriente que fluye por un circuito depende del
voltaje suministrado por la fuente, pero además
depende de la resistencia que opone el conductor al
flujo de carga, es decir, la resistencia eléctrica1.
1.2 Resistencia
La resistencia R de un conductor y es proporcional a
su longitud l e inversamente proporcional al área de
su sección transversal S:
La constante de proporcionalidad
se denomina
resistividad del material, que depende del material
con que está fabricado el conductor y de la
temperatura (de aquí se deduce que R también
depende de la temperatura). Separar la dependencia
de la resistencia en las dimensiones y en el tipo de
material de un conductor es útil para el cálculo de
resistencias. A la inversa de la resistividad se
denomina conductividad
:
1.3 Ley de Ohm
Ohm realizó experiencias sobre la capacidad de los
metales para conducir electricidad.
En 1826 presentó sus resultados resumidos en una
ley, la Ley de Ohm, que expresa que la corriente que
1
P. G. Hewitt, Física conceptual, Addison Wesley–
Longman, segunda edición, 1998.
fluye a través de un conductor metálico a temperatura
constante es proporcional a la diferencia de potencial
que hay entre los extremos del conductor. A la
relación entre la diferencia de potencial aplicada en
los extremos de un conductor y la corriente que
atraviesa ese conductor suele denominarse
característica voltaje-corriente (V-I) del material.
Ohm encontró experimentalmente que para un dado
conductor metálico esta relación es proporcional, es
decir, cuando, se duplica o se triplica la diferencia de
potencial, se duplica o se triplica la corriente,
respectivamente.
La constante de proporcionalidad entre el voltaje y la
corriente es la resistencia eléctrica R. La mayor o
menor resistencia de un conductor es la mayor o
menor dificultad que opone al paso de la corriente. Y
así tendremos buenos y malos conductores de la
corriente en función de que tengan baja o alta
resistencia, respectivamente. Obviamente, los
aislantes (no conducen la corriente) tendrán una
resistencia altísima.2
Si se representa la resistencia del conductor con el
símbolo R, la diferencia de potencial en los extremos
del conductor con V, y la corriente que circula por él
con I, la ley de Ohm puede formularse como:
La unidad de resistencia eléctrica es el Ohm,
simbolizado por la letra griega Ω (omega).
El Ohm es una resistencia tal del conductor que
cuando se aplica una diferencia de potencial de 1
Volt a sus extremos, hay un flujo de una corriente de
1 Amper.
La diferencia de potencial que existe entre los
extremos del conductor surge de la fuerza
electromotriz de la fuente de electricidad, que puede
ser una pila o una batería. Si una corriente pequeña
fluye en el conductor, entonces éste debe oponer una
2
L. E. Folivi y A. Godman, Física, Voluntad–Logman,
segunda edición, 1977.
gran resistencia al paso de la corriente. Y
análogamente, una resistencia pequeña produce una
corriente grande para una misma diferencia de
potencial.
2.3 Caracterización de una Resistencia
Óhmica.
Los materiales que verifican la ley de Ohm, es decir,
aquellos en donde la intensidad es proporcional a la
diferencia de potencial entre sus extremos, se
denominan materiales óhmicos. Aquellos en los que
la intensidad no depende linealmente de la diferencia
de potencial entre los extremos se llaman materiales
no óhmicos.
ri
R
V
ε
fem
A
Fig. 3. Montaje del circuito para la caracterización de una
resistencia óhmica.
Caracterización de la resistencia de 10kΩ
2 Datos Experimentales
2.1 Medición de Voltajes.
ri
R
V
ε
fem
Fig. 1. Montaje del circuito para la medición de voltaje.
No
1
2
3
4
5
V. fuente
2.03
5.03
8.02
10
15
V. voltímetro*
2±0.005
5±0.005
8±0.005
10±0.005
15±0.005
Tabla. 3. Datos del montaje de la fig. 3, tomados en el
laboratorio.* Amperímetro en la escala de 50mA y el
Voltímetro en la escala de 15V.
Tabla. 1. Datos del montaje de la fig. 1, tomados en el
laboratorio.*Voltímetro en la escala de 15V.
Caracterización de la resistencia de 5kΩ
2.2 Medición de Corrientes.
I
ri
ε
fem
R
A
Fig. 2. Montaje del circuito para la medición de corriente.
No
1
2
3
4
5
V. fuente
3
4
5.07
6.04
7
Tabla. 4. Datos del montaje de la fig. 3, tomados en el
laboratorio.* Amperímetro en la escala de 50mA y el
Voltímetro en la escala de 15V.
I. amperímetro*
0.5
0.7
0.9
1
1.2
Caracterización de la resistencia de 690Ω
Tabla. 2. Datos del montaje de la fig. 2, tomados en el
laboratorio.* Amperímetro en la escala de 50mA.
2
Tabla. 5. Datos del montaje de la fig. 3, tomados en el
laboratorio.* Amperímetro en la escala de 50mA y el
Voltímetro en la escala de 15V.
2.3 Caracterización del Bombillo.
R
ri
V
ε
fem
A
Fig. 4. Montaje del circuito para la caracterización de un
bombillo.
Tabla. 6. Datos del montaje de la fig. 3, tomados en el
laboratorio.* Amperímetro en la escala de 50mA y el
Voltímetro en la escala de 15V.
3 Análisis
En la primera parte de la practica se usaron los
montajes de las figuras 1 y 2 para la medición de
corrientes y voltajes tabla 1 y 2 con las diferentes
escalas que nos proporcionan el voltímetro y el
amperímetro estos muestra que las mediciones hechas
en la escala mas baja de los componentes de
medición los datos registrados son mas exactos que
cuando se encontraban en una escala mayor.
Para la caracterización de las resistencias óhmicas se
implemento el circuito de la figura 3, con tres
diferentes resistencias (10kΩ, 5kΩ y 690Ω) esto con
el fin de ver su comportamiento I vs V (grafica 1, 2 y
3)
Para la medición de Corriente se usaron dos
configuraciones diferentes una con el voltímetro
puesto en el circuito y la otra sin el (tablas 3, 4 y 5),
al hacer las mediciones se ve claramente un cambio
en los datos que se registran, esto se debe a que el
voltímetro tiene una resistencia interna que en su
forma de medir queda en paralelo con la resistencia
que se busca caracterizar causando una división de
corriente, por esto al graficar I vs V con los datos de
corriente con y sin voltímetro varían en su
pendiente.(ver graficas 1, 2 y 3) esta pendiente de las
rectas de corriente vs tensión indican el valor óhmico
de la resistencia las cuales a cualquier temperatura
dentro de un rango bastante limitado de operación
mantienen una resistencia constante por ello su
grafica corriente vs tensión es una recta.
Para la ultima parte de la practica se busca ver el
comportamiento no Óhmico de una resistencia para
lo cual se uso el montaje de la figura 4. Se tomaron
los datos al igual que las resistencias óhmicas y se
registro en la tabla 6. El filamento del bombillo
contrario al comportamiento de las resistencias
óhmicas su temperatura de operación es
extremadamente alta, debido a esto el incremento en
su resistencia es muy marcado, la grafica de
Corriente vs voltaje (grafica 4 )tiene una curvatura
bastante pronunciada lo que la hace comportarse en
una forma no-óhmica
3 Conclusiones

Por medio de un circuito sencillo y sus
componentes se aprende a medir la Corriente
eléctrica que fluye sobre este y la diferencia de
potencial gracias al amperímetro y voltímetro
respectivamente,
podemos
ver
el
comportamiento y la relación de la intensidad de
corriente y del voltaje con diferentes mediciones
atreves de diversas cargas proporcionadas por la
fuente.

En esta práctica hemos visto que se cumple la
ley de Ohm, ya que la cantidad de corriente que
fluía por el circuito es directamente
proporcional a la intensidad de corriente que
pasa e inversamente proporcional a la
resistencia total del circuito. Por esto en la
gráfica nos sale una línea recta. También hemos
visto que a mayor voltaje más se ilumina la
bombilla, y más se calentaría la resistencia, ya
que la intensidad es mayor.
Referencias
[1] P. G. Hewitt, Física conceptual, Addison
Wesley–Longman, segunda edición, 1998.
[2] L. E. Folivi y A. Godman, Física, Voluntad–
Logman, segunda edición, 1977.
Grafica. 1. Grafica característica de una resistencia
óhmica de 10kΩ
Grafica. 2. Grafica característica de una resistencia
óhmica de 5kΩ
4
Grafica. 3. Grafica característica de una resistencia
óhmica de 690Ω
Grafica. 4. Grafica característica de una resistencia no
óhmica